La insuficiencia cardíaca es un problema de salud pública que afecta significativamente a la gestión diaria y a la calidad de vida de muchas personas afectadas2. La depresión mayor en la insuficiencia cardíaca crónica y su papel creciente en la mortalidad por insuficiencia cardíaca es un problema adicional3. Aunque las setas mágicas se han utilizado en tiempos antiguos y recientes para la curación de la mente y se sabe que mejoran la calidad de vida, se desconoce su seguridad en enfermedades cardiovasculares como la insuficiencia cardíaca. Nuestro estudio investigó por primera vez los efectos de los extractos de agua caliente y agua fría de las setas mágicas Panaeolus cyanescens y Psilocybe cubensis sobre la ET-1, un importante inductor fisiológico de los cambios hipertróficos in vitro en los cardiomiocitos H9C2 de rata, donde evaluamos la seguridad o la capacidad de los extractos para exacerbar estos efectos. El modelo de protocolo de células cardiomioblásticas H9C2 in vitro utilizado en el estudio se eligió en base a su capacidad establecida y probada de mostrar respuestas fisiológicas útiles en el descubrimiento de fármacos para la medicina cardiovascular17. Los resultados del estudio demostraron que el tratamiento con ET-1 aumentaba significativamente las medidas de las células, los niveles de BNP de las células estimuladas y disminuía significativamente la actividad mitocondrial, tal y como indicaba la viabilidad celular, en comparación con las células NO-ET1 no inducidas. Estos efectos estaban de acuerdo con estudios anteriores que indicaban el éxito de la hipertrofia celular inducida por ET-1 en nuestro estudio18.
Los extractos de agua de los hongos P. cubensis y Pan cyanescens redujeron significativamente las mediciones del tamaño de las células tratadas inducidas por ET-1 al igual que el control positivo, ambrisentan, que bloquea selectivamente el receptor ETA e inhibe las propiedades pro-hipertróficas de ET-1. Los cuatro extractos de agua también redujeron significativamente las concentraciones de BNP inducidas por ET-1, uno de los conocidos péptidos marcadores de la insuficiencia cardíaca. En consecuencia, los cuatro extractos revirtieron los dos principales índices de hipertrofia (tamaño celular y niveles de BNP) inducidos por la ET-1 de forma significativa en las concentraciones utilizadas. Además, los cuatro extractos acuosos de las dos setas mágicas también mejoraron la actividad mitocondrial de las células, lo que se tradujo en un aumento del porcentaje de viabilidad celular de las células inducidas por ET-1 de manera dependiente de la dosis, al igual que el control positivo, el ambrisentan, lo que indica la seguridad en las concentraciones investigadas en el estudio. Además, los dos extractos de P. cubensis y el extracto de agua caliente de los hongos Pan cyanescens redujeron la concentración de TNF-α en las células tratadas en comparación con las células de control inducidas por ET-1, mientras que el extracto de agua fría de Pan cyanescens la aumentó ligeramente de forma no significativa. El TNF-α es una citoquina proinflamatoria clave que se sabe que promueve las disfunciones cardíacas y contribuye a la insuficiencia cardíaca19. Al reducir el TNF-α, los tres extractos demostraron una seguridad potencial en las condiciones de insuficiencia cardíaca.
Muchos estudios han establecido que los ROS desempeñan un papel muy importante en la progresión de las enfermedades cardiovasculares, como la insuficiencia cardíaca, al inducir un estrés oxidativo que, a su vez, conduce a lesiones celulares y tisulares20. Los radicales superóxido e hidroxilo se encuentran entre las ERO más importantes que causan daños tóxicos en el cuerpo humano21. En nuestro estudio medimos los niveles de ROS, especialmente los radicales superóxido e hidroxilo, durante 1 hora de tratamiento después de 2 horas de estimulación con ET-1 y los resultados mostraron que los cuatro extractos de hongos acuáticos revirtieron los niveles de ROS inducidos por ET-1 de forma significativa al igual que el control positivo en comparación con las células de control inducidas por ET-1. Al disminuir los niveles de ROS, los extractos demostraron la seguridad y el efecto protector contra el estrés oxidativo inducido por ET-1 que será beneficioso en la insuficiencia cardíaca.
Además, la disminución de ROS observada con los extractos no se debió a la toxicidad basada en el aumento positivo de la tasa de crecimiento celular (Fig. 4) donde el % de viabilidad de las células siguió aumentando después de 1 h de tratamiento. Sin embargo, también fue bastante interesante percibir las diferencias entre los extractos de agua de los dos hongos en el análisis de la tasa de crecimiento celular en comparación con las células NO-ET-1. Las células tratadas con el extracto de P. cubensis después de 1 h siguieron creciendo a un ritmo cercano al del control positivo, el ambrisentan y las células NO-ET1, mientras que el extracto acuoso de Pan cyanescens provocó una reducción de la tasa de crecimiento celular incluso más lenta que la observada con las células de control inducidas por ET-1. Este efecto demostró que, aunque los extractos acuáticos de Pan cyanescens reducían los niveles de ROS, también contenían otros compuestos que disminuían la tasa de crecimiento celular. Sin embargo, se sabe que las setas Pan cyanescens son únicas en el sentido de que poseen niveles muy elevados de urea, además de psilocibina, psilocina, baeocistina y otros compuestos generalmente conocidos por estar presentes en las setas mágicas22. También se sabe que la urea induce el retraso del ciclo celular y promueve un lento ritmo de aumento de las células en la fase logarítmica de crecimiento23. Esta podría ser la razón de la reducción de la tasa de crecimiento celular observada con el tratamiento de extractos de agua de Pan cyanescens en comparación con las otras muestras. Sin embargo, también observamos un cambio de mejora a partir de las 12 horas en la tasa de crecimiento de los dos extractos de agua de Pan cyanescence, de manera que el agua fría mostró la tasa de crecimiento más alta a las 48 horas de tratamiento. Sin embargo, es necesario tener precaución con las concentraciones más altas de los extractos de agua del hongo Pan cyanescens, ya que pueden tener el potencial de inducir el retraso del ciclo celular en la primera hora después del consumo.
Para investigar más a fondo la seguridad de los extractos en la lesión celular, los resultados mostraron que los cardiomiocitos inducidos con TNF-α estimularon una muerte celular significativa indicada por la reducción de la viabilidad de las células inducidas por debajo del 80% en comparación con las células normales no inducidas. Los cuatro extractos de las dos setas mágicas revirtieron la lesión y la muerte celular inducida por el TNF-α, lo que se tradujo en un aumento del % de la viabilidad celular de las células tratadas, al igual que el control positivo de la quercetina, de forma dependiente de la dosis. Este efecto demostró el efecto protector de los extractos de hongos contra la lesión de los cardiomiocitos que será beneficioso en una condición de hipertrofia patológica.
Además, también fue interesante observar que aunque el extracto de agua fría del hongo Pan cyanescens no inhibió la producción de la concentración de TNF-α en las células estimuladas con ET-1 después de 48 h, el extracto seguía protegiendo contra la muerte celular inducida por ET-1 al aumentar el % de viabilidad celular de las células incluso más alto que el control positivo y las células no inducidas en las concentraciones utilizadas en el estudio, como se muestra en la Fig. 3. Este efecto, combinado con el efecto protector del extracto de agua fría sobre la lesión celular inducida por el TNF-α, demuestra que el extracto puede tener compuestos que bloquean las cascadas de apoptosis de los cardiomiocitos inducidos, probablemente activando o promoviendo las expresiones de los represores de la muerte celular. Los estudios han demostrado que los efectos de apoptosis del TNF-α en el corazón dependen del tipo de su receptor, por lo que exhibe su efecto cardiotóxico a través de su receptor TNFR1 (receptor del factor de necrosis tumoral1)24,25. Después de unirse a su receptor TNFR1, el TNF-α puede estimular la apoptosis en los cardiomiocitos mediante la activación de la vía de transducción de señales de la esfingomielina que conduce a la producción de la molécula de señalización intracelular, la esfingosina25.
La esfingosina es un conocido inductor eficaz de la apoptosis en los cardiomiocitos e induce su efecto mediante la regulación a la baja de las expresiones de los represores de la muerte celular, la proteína de la familia Bcl-2 (linfoma de células B-2) de la misma manera que lo hace en otros tipos de células25. Además, la esfingosina es también un potente inhibidor de la proteína quinasa C (PKC), que se ha encontrado para proteger las células de la muerte celular apoptótica; en consecuencia, la esfingosina puede promover la apoptosis a través de la inhibición de la PKC cambiando el nivel de fosforilación de Blc-225. Además, muchos estudios también han descubierto que el bloqueador del receptor beta-adrenérgico1 (β1-bloqueante) aumenta la resistencia de los cardiomiocitos a la muerte celular al ampliar el rango de supervivencia de la respuesta de conmutación de Bcl-226. El receptor beta-adrenérgico 1 es uno de los receptores β-adrenérgicos conocidos por transducir la señal de muerte celular a través de las vías de señalización dependientes del 3′,5′-adenosina monofosfato (AMPc) cíclico de los cardiomiocitos, lo que puede dar lugar a la reducción de la contractilidad cardíaca relacionada con la fisiopatología de la insuficiencia cardíaca26. Proponemos la posibilidad de que los extractos acuáticos de los hongos Pan cyanescens y P. cubensis puedan poseer compuestos con capacidad potencial para promover o activar la sobreexpresión y/o la fosforilación de las vías de las proteínas Blc-2, inhibiendo así la apoptosis inducida y preservando la integridad de la membrana mitocondrial de las células tratadas. Y este compuesto/s puede ser más pronunciado en la extracción en agua fría del hongo Pan cyanescens.
Además, los efectos supresores del extracto en dos aguas de P. cubensis y el extracto de agua caliente de Pan cyanescens sobre los niveles de TNF-α inducidos por ET en las células tratadas también indicaron que estos extractos también pueden tener actividad sobre la señalización del factor nuclear (NF)-κB, un factor de transcripción que regula la expresión de muchas citoquinas proinflamatorias, incluyendo el TNF-α y los genes asociados con la apoptosis27. Los estudios han propuesto que la señalización NF-κB relacionada con la inflamación y su correlación con la apoptosis es el mecanismo subyacente en la patogénesis de la insuficiencia cardíaca28. Además, el estrés oxidativo también puede activar el NF-κB e iniciar la transcripción de numerosos genes proapoptóticos, entre los que se encuentran Bax, Fas y el ligando Fas, induciendo la apoptosis de las células miocárdicas y favoreciendo aún más el estado de insuficiencia cardíaca29. Por lo tanto, se recomienda un estudio más profundo de los mecanismos de acción in vitro e in vivo. Además, en estudios anteriores se verificó la presencia de compuestos micoquímicos en los hongos Pan cyanescens y P. cubensis, como alcaloides, con actividades biológicas conocidas, incluida la toxicidad contra células de organismos extraños22,30. Las saponinas, conocidas como potentes antioxidantes que neutralizan los radicales libres, y los flavonoides, con actividades antioxidantes, antiinflamatorias y anticarcinógenas22,30. Por último, también se detectaron en los dos hongos taninos con propiedades antioxidantes relacionadas con sus actividades de barrido que se han utilizado contra las enfermedades cardíacas22,30. La presencia de estos compuestos también podría haber desempeñado un papel en las actividades protectoras exhibidas por los extractos acuáticos de las setas Pan cyanescens y P. cubensis en el estudio. El estudio también demostró que, en general, los efectos cardioprotectores fueron más pronunciados con los extractos de agua caliente de los dos hongos en comparación con las extracciones de agua fría, lo que sugiere un mayor beneficio con los usuarios de los hongos que los consumen con té.
En conclusión, el estudio demostró que la ET-1 aumentó significativamente las mediciones del tamaño de las células, el BNP, el TNF-α y los niveles de ROS y disminuyó la actividad mitocondrial de las células de cardiomiocitos estimuladas. Los resultados indicaron que los extractos acuosos de los hongos P. cubensis y Pan cyanescens revirtieron significativamente el tamaño celular y los niveles de BNP, que son dos índices de hipertrofia y aumentaron la viabilidad de las células. Los dos extractos de agua de P. cubensis y el extracto de agua caliente de los hongos Pan cyanescens también redujeron significativamente el TNF-α inducido por ET-1, una citoquina proinflamatoria implicada en la progresión de la hipertrofia patológica y la insuficiencia cardíaca. Los cuatro extractos también inhibieron significativamente los niveles de ROS intracelulares inducidos por la ET-1, lo que indica su potencial seguridad en estas condiciones. Además, los extractos mostraron propiedades protectoras contra la lesión y muerte celular inducida por el TNF-α en las concentraciones investigadas en el estudio.
Por último, el estudio propuso que los extractos acuosos de los hongos Panaeolus cyanescens y Psilocybe cubensis no aumentaron los cambios hipertróficos inducidos por el ET-1, sino que los dos hongos tenían propiedades potenciales cardioprotectoras y también aliviaron contra la lesión y muerte celular inducida por el TNF-α en las concentraciones investigadas. El estudio indicó por primera vez la seguridad y las potenciales propiedades beneficiosas del uso de los hongos Panaeolus cyanescens y Psilocybe cubensis en condiciones de insuficiencia cardíaca donde la ET-1 es el curso de los cambios hipertróficos patológicos. Sin embargo, se advierte con concentraciones más altas. Se requiere más investigación para establecer los mecanismos de acción subyacentes.